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芳烃重整炉应用引射式扇形燃烧器的技术改造

2021-12-22李兵科谭永华钱永康

工业炉 2021年5期

李兵科,汪 涛,谭永华,钱永康

(1.北京航天动力研究所,北京100076;2.航天推进技术研究院,陕西 西安710100)

重整是指烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程,重整反应是吸热反应,重整加热炉是芳烃联合装置的核心装置[1]。芳烃重整炉的炉体结构及重整工艺本身对配套燃烧器的热功率及火焰形状有苛刻要求[2]。燃烧器通过燃烧燃料为重整炉进行重整反应提供所需热量,是重整加热炉的关键设备,其运行负荷、对燃料的适应性、火焰形状及长度等性能直接影响重整加热炉的工艺性能和生产运行。

1 芳烃重整炉原燃烧器运行状况及存在问题

芳烃重整炉(BA-303炉)是某石化芳烃厂进口UOP公司重整工艺的关键设备,该重整炉原燃烧器为进口JONH-ZINK公司的自然通风型式的圆筒形风箱结构、扩散式燃烧器,如图1所示。燃料采用炼厂瓦斯气,实际运行过程中,厂内瓦斯气的压力、组分等参数变化较大。特别地,瓦斯气中含有较高的H2组分,其体积分数波动范围在45%~85%之间,高氢组分焚烧过程中火焰传播速度很高,尤其当其组分发生波动时,对原燃烧器的热功率和火焰结构影响较大,对重整炉的工艺运行稳定性影响很大。

图1 重整炉原燃烧器结构示意图

芳烃重整炉(BA-303炉)燃烧存在问题具体表现在以下几点:

(1)重整炉排放烟气中CO含量偏高;

(2)瓦斯气压力波动频繁剧烈,燃烧器工作过程中发生脱火现象;

(3)原设计采用扩散式燃烧器,使用过程中常有黑烟产生;

(4)瓦斯气燃烧器出口火焰过长,刚度差;……

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